CN110961373A - 一种煤矸石分拣装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种煤矸石分拣装置，包括设置在矸石运输线和煤炭输送线上方的龙门框架，设置在龙门框架上的机械臂，用于控制机械臂实现抓取功能的控制系统，及设置在龙门框架上与所述控制系统连接用于检测矸石运输线上是否有矸石通过龙门框架的识别系统。本发明提供的煤矸石分拣装置，具有成本较低、自动化程度高、分拣效率高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及煤矸石分拣技术领域，特别涉及一种煤矸石分拣装置。
背景技术
煤矸石分拣为一种煤炭燃前处理技术，是煤矿生产中不可或缺的环节，也是提高煤炭品质的有效方法之一。
目前煤矸石分拣技术有利用高压气流提供动力吹走矸石，也有利用传统机器臂或者机器人挑拣矸石。利用高压气流吹动矸石，必然会把散煤一同吹走，造成煤炭的散落，污染空气。利用传统机器臂或者机器人拣矸石，其造价成本过高，若有故障，不便于维护。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种成本较低、自动化程度高且分拣效率高的煤矸石分拣装置。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种煤矸石分拣装置，包括设置在矸石运输线和煤炭输送线上方的龙门框架，设置在龙门框架上的机械臂，用于控制机械臂实现抓取功能的控制系统，及设置在龙门框架上与所述控制系统连接用于检测矸石运输线上是否有矸石通过龙门框架的识别系统。
进一步地，所述机械臂包括由伺服电机、减速机、长臂伸缩气缸和抓取气缸组成的动力部分，及由长套筒，伸缩套筒、小套筒和机械抓构成的结构部分；
所述伺服电机和减速机并联在一起，伺服电机和减速机固定在减速机固定座上，减速机的伸缩轴通过联轴器与长套筒的伸出轴相连接，长套筒的伸出轴安装在带座轴承上；
所述长臂伸缩气缸上端固定在长套筒内，长臂伸缩气缸的活塞杆与伸缩轴螺纹连接，伸缩轴与伸缩套筒通过伸缩臂直线轴承连接。
进一步地，所述机械爪包括小套筒、抓取气缸、抓取直线轴承、带耳套筒、四个手指、连杆及抓取轴，所述抓取气缸上端固定连接在一个小套筒内，小套筒无气缸伸缩轴的一端连接所述伸缩轴，小套筒有气缸伸缩轴的一端与带耳套筒连接，所述抓取轴下端与四个手指活动连接，四个手指与连杆活动连接，连杆与带耳套筒活动连接，所述抓取轴上端与带耳套筒通过抓取直线轴承连接，所述抓取轴在带耳套筒内滑动可实现四个手指的闭合与抓取功能。
进一步地，所述抓取轴与四个手指的连接、所述四个手指与连杆的连接，所述连杆与带耳套筒的连接皆通过销轴连接组成铰链四杆机构。
进一步地，所述机械臂和识别系统都集成在所述龙门框架上，所述龙门框架横跨在所述在矸石运输线和煤炭输送线上方。
进一步地，所述识别系统为γ射线检测仪，所述控制系统为控制柜。
本发明提供的一种煤矸石分拣装置，可代替人工分拣矸石，能够减低工人的劳动强度，提高工作效率。并且，本发明提供的煤矸石分拣装置不仅自动化程度高、分拣效率高，而且结构简单，成本较低，可便于现有产线的改造。
附图说明
图1为本发明实施例提供的煤矸石分拣装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的煤矸石分拣装置的机械臂结构示意图；
图3为本发明实施例提供的煤矸石分拣装置的机械抓结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本发明实施例提供的一种煤矸石分拣装置，包括控制系统1、龙门框架2、机械臂3、识别系统4。其中，作为本发明的一种具体实施方式，识别系统4选用γ射线检测仪，控制系统1选用控制柜。所述机械臂3通过螺栓连接安装在龙门框架2的正上方，控制柜1通过螺钉连接安装在龙门框架2的立柱上，并且控制柜2与机械臂3连接用于控制机械臂3实现抓取功能。γ射线检测仪4安装在龙门框架2侧上方用于检测矸石运输线5上是否有矸石6通过龙门框架2，同时，γ射线检测仪4与控制柜1连接，可将检测到的矸石信号反馈给控制柜1。整个龙门框架2横跨在矸石运输线5和煤炭输送线7上方，γ射线检测仪4检测到矸石后将检测信号反馈到控制柜1，控制柜1接收到矸石信号后发出信号指令控制机械臂3实现旋转与伸缩抓取功能。若矸石6较多，可在矸石运输线5和煤炭输送线7上方安装多套煤矸石分拣装置，实现多套工序的分矸工作，使得煤矸分离更彻底。作为本发明的一种具体实施方式，本发明设置两套煤矸石分拣装置，分别设置在并列设置的矸石运输线5和煤炭输送线7上方的前后两侧，可实现对矸石6的两次分拣，使得煤矸分离较为彻底。
参见图2，机械臂3包括由伺服电机3-1、减速机3-2、长臂伸缩气缸3-7和抓取气缸3-12组成的动力部分，及由长套筒3-6，伸缩套筒3-8、小套筒3-11和机械抓构成的结构部分；
其中，伺服电机3-1和减速机3-2并联在一起，伺服电机3-1和减速机3-2通过螺栓固定在减速机固定座3-4上，减速机3-2的伸缩轴通过联轴器3-3与长套筒3-6的伸出轴相连接，长套筒3-6的伸出轴安装在带座轴承3-5上。伺服电机3-1启动后，带动减速机3-2转动，减速机3-2的伸出轴依次将力矩传递给联轴器3-3、长套筒3-6的伸缩轴，长套筒3-6即是机械臂3的根部端，当长套筒3-6的伸缩轴旋转时即可实现机械臂3的旋转。
所述长臂伸缩气缸3-7上端通过螺钉固定在长套筒3-6内，长臂伸缩气缸3-7的活塞杆与伸缩轴3-9螺纹连接，伸缩轴3-9与伸缩套筒3-8通过伸缩臂直线轴承3-10连接。
参见图3，机械爪包括小套筒3-11、抓取气缸3-12、抓取直线轴承3-13、带耳套筒3-14、四个手指3-15、连杆3-16及抓取轴3-17，所述抓取气缸3-12上端通过螺钉固定连接在一个小套筒3-11内，小套筒3-11无气缸伸缩轴的一端连接所述伸缩轴3-9，小套筒3-11有气缸伸缩轴的一端与带耳套筒3-14连接，所述抓取轴3-17下端与四个手指3-15活动连接，四个手指3-15与连杆3-16活动连接，连杆3-16与带耳套筒3-14活动连接，所述抓取轴3-17上端与带耳套筒3-14通过抓取直线轴承3-13连接，所述抓取轴3-17在带耳套筒3-14内滑动可实现四个手指3-15的闭合与抓取功能。其中，抓取轴3-17与四个手指3-15的连接、所述四个手指3-15与连杆3-16的连接，所述连杆3-16与带耳套筒3-14的连接皆通过销轴连接组成铰链四杆机构。当抓取气缸3-12伸缩时即可实现机械爪的手指3-15的伸缩。
长臂伸缩气缸3-7和抓取气缸3-12都接一个电磁阀，电磁阀的开启与闭合是通过PLC控制的，控制PLC的信号来源是γ射线检测仪。当γ射线仪检测仪4检测到矸石6时，将信号反馈到控制柜1中的PLC，PLC根据γ射线检测仪检测的信号控制与长臂伸缩气缸3-7和抓取气缸3-12连接的电磁阀，与长臂伸缩气缸3-7和抓取气缸3-12连接的电磁阀打开，长臂伸缩气缸3-7可实现整个气缸的伸缩，抓取气缸3-12可以控制机械爪手指3-15的抓取。从而实现机械臂3的旋转与伸缩抓取。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种煤矸石分拣装置，其特征在于：包括设置在矸石运输线(5)和煤炭输送线(7)上方的龙门框架(2)，设置在龙门框架(2)上的机械臂(3)，用于控制机械臂(3)实现抓取功能的控制系统(1)，及设置在龙门框架(2)上与所述控制系统(1)连接用于检测矸石运输线(5)上是否有矸石通过龙门框架(2)的识别系统(4)。
2.根据权利要求1所述的煤矸石分拣装置，其特征在于：所述机械臂(3)包括由伺服电机(3-1)、减速机(3-2)、长臂伸缩气缸(3-7)和抓取气缸(3-12)组成的动力部分，及由长套筒(3-6)，伸缩套筒(3-8)、小套筒(3-11)和机械抓构成的结构部分；
所述伺服电机(3-1)和减速机(3-2)并联在一起，伺服电机(3-1)和减速机(3-2)固定在减速机固定座(3-4)上，减速机(3-2)的伸缩轴通过联轴器(3-3)与长套筒(3-6)的伸出轴相连接，长套筒(3-6)的伸出轴安装在带座轴承(3-5)上；
所述长臂伸缩气缸(3-7)上端固定在长套筒(3-6)内，长臂伸缩气缸(3-7)的活塞杆与伸缩轴(3-9)螺纹连接，伸缩轴(3-9)与伸缩套筒(3-8)通过伸缩臂直线轴承(3-10)连接。
3.根据权利要求2所述的煤矸石分拣装置，其特征在于：所述机械爪包括小套筒(3-11)、抓取气缸(3-12)、抓取直线轴承(3-13)、带耳套筒(3-14)、四个手指(3-15)、连杆(3-16)及抓取轴(3-17)，所述抓取气缸(3-12)上端固定连接在一个小套筒(3-11)内，小套筒(3-11)无气缸伸缩轴的一端连接所述伸缩轴(3-9)，小套筒(3-11)有气缸伸缩轴的一端与带耳套筒(3-14)连接，所述抓取轴(3-17)下端与四个手指(3-15)活动连接，四个手指(3-15)与连杆(3-16)活动连接，连杆(3-16)与带耳套筒(3-14)活动连接，所述抓取轴(3-17)上端与带耳套筒(3-14)通过抓取直线轴承(3-13)连接，所述抓取轴(3-17)在带耳套筒(3-14)内滑动可实现四个手指(3-15)的闭合与抓取功能。
4.根据权利要求3所述的煤矸石分拣装置，其特征在于：所述抓取轴(3-17)与四个手指(3-15)的连接、所述四个手指(3-15)与连杆(3-16)的连接，所述连杆(3-16)与带耳套筒(3-14)的连接皆通过销轴连接组成铰链四杆机构。
5.根据权利要求1所述的煤矸石分拣装置，其特征在于：所述机械臂(3)和识别系统(4)都集成在所述龙门框架(2)上，所述龙门框架(2)横跨在所述在矸石运输线(5)和煤炭输送线(7)上方。
6.根据权利要求5所述的煤矸石分拣装置，其特征在于：所述识别系统(4)为γ射线检测仪，所述控制系统(1)为控制柜。
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